7-1-4 影响沉淀纯度的主要因素(讲义)-《分析化学》同步教学(华中科技大学出版社)

资源下载
  1. 二一教育资源

7-1-4 影响沉淀纯度的主要因素(讲义)-《分析化学》同步教学(华中科技大学出版社)

资源简介

影响沉淀纯度的主要因素
主要因素为共沉淀和后沉淀:
在一定操作条件下,某些物质本身并不能单独析出沉淀。当溶液中一种物质
沉淀时,它便随同生成的沉淀一起析出,这种现象叫共沉淀。共沉淀可由表面吸
附、包藏及生成混晶或固溶体引起。
(一)共沉淀现象
表面吸附共沉淀处于沉淀表面或边、角上的构晶离子,未被带相反电荷的构晶离子饱和,具
有吸附溶液中带相反电荷离子的能力。这种由于沉淀的表面吸附所引起的杂质共
沉淀现象叫做吸附共沉淀。
◎吸附层 沉淀表面吸附过量的构晶离子形成吸附层。
◎扩散层 为了保持电中性,吸附层外面还需要吸引异电荷离子作为抗衡离子。
这些处于较外层的离子结合得较松散,构成扩散层。
◎双电层 吸附层和扩散层共同组成包围着沉淀颗粒表面的双电层。
吸附层吸附规律:优先吸附构晶离子。
◎抗衡离子的吸附规则:a. 与构晶离子形成溶解度、离解度最小的化合物。b. 离
子浓度越大,越易被吸附。c. 离子电荷高的优先吸附。
◎影响吸附量的因素
沉淀的表面积 表面积大,吸附量多。
杂质的浓度 杂质浓度大,吸附量多。
溶液的温度 吸附作用是放热过程,温度升高,吸附量减小。
◎减小吸附杂质的方法
表面吸附发生在沉淀的表面,减少吸附杂质的有效办法是洗涤沉淀。
2. 混晶或固溶体
如果溶液中杂质离子与沉淀构晶离子的半径相近,所形成的晶体结构相似,
常常会生成混晶共沉淀,即沉淀结晶点位上的离子被杂子离子取代。有时杂子离
子并不占据正常的点位,而是位于晶格的空隙中,叫做固溶体。如BaSO4 和
PbSO4,BaSO4 和KMnO4。
◎生成混晶的过程属于化学平衡过程,杂质在溶液中和进入沉淀中的比例决定于
该化学反应的平衡常数。
◎减少或消除混晶生成的最好办法,是将这些杂质事先分离除去。
3. 吸留和包夹
在沉淀过程中,如果沉淀生长太快,表面吸附的杂质还来不及离开沉淀表面
就被随后沉积上来的离子所覆盖, 使杂质或母液被包藏在沉淀内部。这种因为
吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称作包藏。
◎包藏的本质是吸附,包藏对杂质的选择遵循吸附规则
◎减少包藏引起的共沉淀的有效方法是沉淀陈化或重结晶。
(二)后(继)沉淀现象
后沉淀是指一种本来难以析出沉淀的物质,或是形成稳定的过饱和溶液而不
能单独沉淀的物质,在另一种组分沉淀之后被“诱导”而随后也沉淀下来的现象,
而且它们沉淀的量随放置的时间延长而加多。
例如用草酸盐沉淀钙并与镁分离时,由于草酸镁有保留在过饱和溶液里的明
显倾向,草酸钙沉淀上很少有镁共沉淀;若把生成的沉淀与母液放置几小时,就
会有较大量的草酸镁慢慢地沉淀在草酸钙上。
◎后沉淀与沉淀表面的吸附作用有关。
◎相同的晶型有利于后沉淀的发生。
◎后沉淀的特征是随着放置的时间延长而增多;
◎避免或减少后沉淀的主要办法是缩短沉淀和母液共存的时间。
(三)减少沉淀污染的方法
1. 选择适当的分析步骤
例如,测定试样中某少量组分的含量时,不要首先沉淀主要组分,否则由于大
量沉淀的析出,使部分少量组分混入沉淀中,引起测量误差。
选择合适的沉淀剂
例如,选用有机沉淀剂常以减少共沉淀。
改变杂质的存在形式
例如,沉淀BaSO4时,将Fe3+还原为Fe2+,或者用EDTA络合Fe3+,Fe3+的共沉淀量就大为减少。
4. 改善沉淀条件
根据沉淀的性质,选择合适的溶液浓度、温度、试剂的加入次序和速度,并确
定陈化与否。
5. 再沉淀
将已得到的沉淀过滤后溶解,再进行第二次沉淀。第二次沉淀时,溶液中杂质
的量大为降低,共沉淀和后沉淀减少。再沉淀有利于除去包藏共沉淀杂质。
(四)共沉淀与共沉淀对分析结果的影响
在重量分析中,共沉淀或后沉淀对分析结果的影响程度,随具体情况不同而
不同。 例如BaSO4沉淀中,包藏了BaCl2,对于钡的测定来说, BaCl2的摩尔质量
小于BaSO4的摩尔质量,而使沉淀质量减少, 引入负误差;对于硫的测定来说,
则因为BaCl2是外来的杂质,引起正误差。 如果BaSO4沉淀吸附了Fe2(SO4)3等灼
烧后不能除去的杂质 ,对钡的测定引起正误差;如果BaSO4沉淀包藏有灼烧后
能完全除去的H2SO4, 对钡的测定没有影响,对硫的测定则产生负误差。

展开更多......

收起↑

资源预览